DE2338765A1 - Gefaesse aus polymeren kunststoffen und verfahren zur herstellung derartiger plastikgegenstaende - Google Patents

Gefaesse aus polymeren kunststoffen und verfahren zur herstellung derartiger plastikgegenstaende

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DE2338765A1
DE2338765A1 DE19732338765 DE2338765A DE2338765A1 DE 2338765 A1 DE2338765 A1 DE 2338765A1 DE 19732338765 DE19732338765 DE 19732338765 DE 2338765 A DE2338765 A DE 2338765A DE 2338765 A1 DE2338765 A1 DE 2338765A1
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Description

PATENTANWÄLTE
Dipi.-ina. H. Seiler Dipi.-ing. J.Pfenning Dipi.-Phys. K. H. Meinig
Berlin 19
Oldenburgallee 1O Tel. O3O/SO4 55 21/22
Drahtwort: Seilwehrpatent
Postscheckkonto: Berlin-West 59 38-102
27. Juli 1973
WOHLO HiVEüTIüUS LIMITED
P. 0. Box 4934, Nassau, I.P., BAHaIMS
J1Ur diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden britischen Patentanmeldung JSo. 35338 vom 28. Juli 1972 in Anspruch genommen. -
"Gefäße aus polymeren Kunststoffen und Verfahren zur Herstellung derartiger Plastikgegenstände"
.../2 309886/1003
Die Erfindung bezieht sich auf Gefäße aus Plastikmaterial wie Trinkbecher und dergleichen und Verfahren zu deren Herstellung.
Gefäße aus synthetischem Polymermaterial, die als Trinkbecher, Schalen, Schüsseln, Teller und dergleichen Behältnisse dienen und die flüssige-oder feste Nahrungsmittel oder Getränke aufnehmen, sind ganz allgemein bekannt.
Die Herstellung derartiger Behältnisse erfolgt etwa über Spritzgußverfahren unter Verwendung flüssiger Polymere, die in den Zwischenraum zwischen zwei Formhälften eingespritzt werden oder aber auch durch Blasmaschinen oder Verformung durch Vakuumbeaufschlagung eines scheibenförmigen erhitzten synthetischen Polymermaterials, welches hierdurch in Anlage mit der gewünschten Form gebracht wird. Bisher wurden die beiden Verfahrensweisen benutzt, um Gefäße aus polymeren Kunststoffen zu fertigen, deren Wandungen aus einer einzigen Schicht dieses Polymers bestehen.
Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, nach der Behält—
! nisse oder Gefäße aus Polymermaterial ausgeformt werden sol-
len, die in ihrem Aufbau wenigstens teilweise doppelwandig ι
ausgebildet sind.
.../3 309886/1003
Der Ausdruck. 'Behältnis' oder 'Gefäß1 umfaßt hierbei auch den Deckel oder dergleichen Abdeckung und Verschluß des Gefäßes.
Erfindungsgemäß werden Behälter oder dergleichen aus polymeren Kunststoffen in doppelwandiger Ausführungsform geschaffen, wobei jjedoch der den Behälter abschließende Deckel sich durch eine einfädle Wandstärke des Polymermaterials kennzeichnen kann. Auch gehören zu der erfindungsgemäßen Ausbildungsform Behälter einfacher Wandstärke, jedoch mit Deckelausführungen, die doppelwandig sind und schließlich |
auch Behälter, bei denen sowohl die Abdeckung, als auch das Gefäß selbst aus doppelwandigen polymeren Kunststoffmaterial bestehen»
Obwohl die vorliegende Erfindung keineswegs auf die besondere Ausbildungsfore der Abdichtmöglichkeit zwischen Deckel und Gefäß begrenzt ist, läßt sich die Abdichtung bei der doppelwandigen Ausführungsform besonders vorteilhaft gestalten, wobei wenigstens zwei unterschiedliche Verschlußanordnungen und -ausbildungen möglich sind.
Die erste Verschlußmöglichkeit besteht in einer peripheren J Randdichtung, bei der die nach oben gerichtete Randkante ! der Öffnung des Behälters verschlußfest in eine Nut eines im wesentlichen horizontalen Deckels einpaßbar ist.
3088B8/1003 . mmm/4
Für den, Fall,, daß entweder das Gefäß oder der Deckel oder aber auch Gefäß und Deckel doppelwandig aus einem Polymermaterial gefertigt worden sind, ergibt sich eine beachtliche Vergrößerung der Flexibilität zwischen den in—einander-greifenden Teilen, so daß die Abdichtwirkung über den gesamten Eingriffbereich verbessert werden kann. Da das Gefäß selbst einschließlich der in Aufwärtsrichtung weisenden Randkante aus doppelwandigem Polymerkunststoff besteht und wenigstens im Öffnungsbereich relativ scharfkantig abgewinkelt ist bzw. entsprechend schräge Flächenführungen aufweist, stellt der scharfe Knick entlang der Randkante, der zu der Doppelschichtanordnung führt die gewünschte Festigkeit und Unnachgiebigkeit sicher, so daß sich dieser leicht in die Ringnut des im wesentlichen horizontal ausgerichteten Deckels eindrücken läßt.
Die zweite der sich ergebenden Verschlußmoglichkeiten besteht im wesentlichen aus einer Abdichtung, bei der Fläche auf Fläche innerhalb zweier komplementär zueinander ausgebildeter Elemente in Anlage kommen, die vergleichbar mit Nut und Feder durch Druckbeaufschlagung miteinander in Eingriff bringbar sind. Wenn eines oder beide zueinander komplementär ausgeformten Elemente wiederum aus doppelwandigen Polymerkunststoffen besteht, dann ergibt sich auch hier eine vergrößerte, federnde Nachgiebigkeit und eine verbesserte Kontaktnahme zwischen den Teilen, das heißt letztlich eine erhöhte Abdichtwirkung.
3 0 9 8 3 S / 1 0 0 3 .../5
Ein wesentlicher Vorteil der Verwendung von doppelwandig ausgeformtem Polymerkunststoff besteht darin, daß zufolge der hierdurch möglichen geringeren Wandstärke der Einzelwandung sich Gefäße herstellen lassen, die in ihrer Gesamtheit elastischer sind. Auf diese Weise wird es möglich, Behältnisse zu fertigen, welche für Lagerzwecke oder auch für den Transport - etwa zum Verschiffen — zusammengedrückt werden können, die jedoch für den Fall ihrer Verwendung ihre gewünschte Form behalten.
Die Benutzung doppelwandig ausgebildeter Gefäße aus Polymerkunststoffen führt"auch zu einer verbesserten Wärmeisolation zufolge des zwischen.den Wandungen eingeschlossenen Luftraumes.
Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform der Gefäße und ihrer Deckel selbst; sie besteht auch in der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung derartiger Behältnisse oder Gefäße aus ροίγ-merem Kunststoffmaterial,nach dem ein erhitztes, doppelwandiges polymeres Kunststoffmaterial, wie es beispielsweise aus einer geeigneten Ausformdüse durch Extrudieren ausgebracht wird, an einer Hohlform vorbeibewegt wird, um nachfolgend in Anlage mit der inneren Oberfläche der Hohlform durch Beaufschlagung mit unterschiedlichem Druck gebracht zu werden.
.../6 309886/1003
Die Erfindung bedient sich hierfür entweder (a) einer Blasformung, bei der durch Überdruck ein doppelwandiges Kunststoffpolymer an die innere Oberfläche einer Hohlform gedrückt wird oder (b) der Vakuumausformung, nach welcher ein Unterdruck im Inneren der Hohlform erzeugt wird, welcher das doppelwandige Kunststoffpolymer in die Hohlform hineinzieht und hierbei in Anlage mit deren innerer Oberfläche bringt oder schließlich (c) einer kombinierten Vakuum/Blasaus formung, die aus einer Mehrzahl von Erwäggründen heraus vorteilhaft ist, da sie zu einer besonders schnellen und genauen Ausformung der Endprodukte führt.
Es ist möglich und vorteilhaft, bei dem Ausformvorgang so vorzugehen, daß die zwischen den beiden Wandungen oder Schichten des Polymermaterials vorhandene Luft während des Ausformvorganges nicht entweicht, das'heißt es muß sichergestellt werden, daß diese Luft nicht ausgedrückt wird, wobei nach einer Verfahrensweise ein bestimmter Betrag kompremierter Luft oder dergleichen Gas, beispielsweise mittels einer Injektionskanüle,in den Zwischenraum zwischen die beiden Polymermaterialschichten während des Ausformvorganges eingebracht wird.
309 8 86/1003
Die vorliegende Erfindung soll nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben werden, die beispielsweise Ausführungsformen darstellen. Es bedeutet:
Fig. la:
einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Bechers mit zugehörigem Deckel gemäß der Erfindung;
Fig. Ib:
einen Querschnitt durch einen Teilbereich von Fig. la in ver- j
größerter Form;
' Fig. 2a: j
einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausbil- i dungsform eines Gefäßes mit Deckel;
Fig. 2b:
: eine vergrößerte Schnittdarstellung des VerSchlußbereiches ι
: zwischen Gefäß und Deckel wie in Fig. Ib, jedoch der Ausführungsform von Fig. 2a;
Fig. 3a:
den schematischen Querschnit durch eine weitere Ausbildungsform . eines Bechergefäßes mit Deckel in der erfindungsgemäßen Ausbildungsform;
Fig. 3b:
einen vergrößerten Teilquerschnitt entlang der Verschlußkante,
3 0 9886/1003
— 8 —
der Ausführungsform nach Fig.3a;
Fig. 4a und 4b:
zeigen mögliche Querschnittformen abgewandelter Abdichtelemen-
te, wie sie in vorteilhafter Weise in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Behältnissen und Gefäßen Anwendung finden können;
Fig. 5a und 5b:
einen schematisierten Querschnitt durch eine Behälterform, ' die mittels des vorliegenden Verfahrens herstellbar und,wie j in Fig. 5b gezeigt,für Lagerungs- oder Transportzwecke zu-
- sammendrückbar ist, und
ι Fig. 6a und 6b:
! einen Querschnitt und eine schematische, perspektivische Darstellung des Ausformwerkzeuges, welches zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gefäße Anwendung findet.
Fig. la zeigt sehr schematisch einen doppelwandigen Becher (l), dessen obere Öffnung mittels eines Deckels (2), der einschichtig aus Kunststoffpolymer gefertigt wurde, verschlossen ist. Die Abdichtung des Gefäßes wird dadurch erreicht, daß der periphere Kantenbereich (3) des Deckels (2) zu einer Ringnut verformt worden ist, der in dichtenden Eingriff mit dem sich trichterförmig erweiternden Kantenabschnitt (4)
309886/100 3 /q
- a—
des doppelwandigen Gefäßes 1 bringbar ist. file melir im einzelnen aus ü'ig. Ib erkennbar, ist di'e Umfangskante des Uffnungsrandes des Gefäßes relativ fest, da sie bei 5 mehr oder weniger stark umgelegt ist, d.h., das polymere Kunststoffmaterial bildet hier luftdicht die aus der Darstellung erkennbare lückenlos übergehende üinheit. Die dargestellte Biegekante stellt sicher, daß der Rand paßgerecht und ohne Schwierigkeit in die Dichtungsnut des Deckels einzudringen vermag. Da jedoch zufolge der trichterförmigen Aufweitung des oberen Randbereichea des Behälters die eigentlichen Abdichtungspunkte im Umgriffbereich zwiscnen Deckel und Behälter sich an den mit den Bezugszeichen 6 und 7 markierten Stellen ergeben, die ihrerseits verglichen mit dem aus einer Lage des Polymerkunststoffes gefertigten Deckel relativ weich ■αηα deformierbar sind, ergibt sich eine verbesserte abdichtung und Verschlußmöglichkeit. Die Ringnut im Deckel ist hier U-förmig ausgebildet.
Eig. 2a zeigt einen in gleicher Weise wie Mg. la vereinfachten Querschnitt durch einen Behälter 8 mit einem trichterförmig nach auisen aufgeweiteten oberen Randbereich 9 und einer übdeckung 10, wobei der Behälter in diesem Ausx'uhrungsbeispiel aus einer einzigen Schicht aus Polymerkunststoff und der Decke] 10 aus einem doppelwandigen synthetischen Polymermaterial bestehen. Der doppelwandige Deckel 10 besitzt im Kantenbereich die ringförmige Verschlußnut 11. Diese hat im Ausführungsbeispiel s enter echte seitliche Innenwandugen. - 10 -
309886/100 3
Wie klarer aus Fig. 2b zu ersehen, ist die relativ starre und unnachgiebige Randkante (9) des Gefäßes (8) in das Innere der Ringnut (11) und damit in die innere Lage oder Schicht des doppelwandigen Deckels (10) eingebracht. Da sich der innere Wandungsbereich (12) gegenüber der äußeren Schicht (13) des Deckels relativ leicht - wenigstens in gewissen Grenzen verschieben läßt, können kleinere Unregelmä.ßigkeiten des Gefäßrandes, wie Deformationen oder Schrumpfungen, wie sie bei der Herstellung des Gefäßes selbst auftreten können, ohne weiteres ausgeglichen werden, so daß sich eine verbesserte Abdichtung und Verschlußmöglichkeit ergibt.
Fig. 3a zeigt eine wieder stark schematisierte weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gefäßes (14) mit Deckel (15), wobei sohwohl das Gefäß, als auch der Deckel aus einem doppelwandigen Polvmerkunststoffmaterial gefertigt sind. Bei dieser Ausführung zeigt die Gesamt formgebung des Gefäßes abgerundetere Wandungsführungen, wobei jedoch auch hier wiederum der obere Kantenbereich (16) sich nach außen aufweitet, so daß er sich,wie aus der Darstellung ersichtlich, in die Ringnut (17) des Deckels dichtend eindrücken läßt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist wiederum die Steifheit und Festigkeit des Randpunktes (18), wie in Fig. 3b zu ersehen, wesentlich dafür, daß der Rand des Gefäßes ohne Schwierigkeit in die verschließende Ringnut des Deckels einzudringen vermag, während zufolge der Möglichkeit
.../11
309886/1003
- ii -
einer Relativbewegung zwischen dem inneren Abschnitt des Deckels (19) gegenüber der äußeren Wandungsschicht (20) in Verbindung mit der Deformierbarkeit einer der Wandungen des nach außen trichterförmig erweiterten Randbereiches des Gefäßes an den Stellen (21) und (22) eine sichere und ausreichende Abdichtung gerade für ein solches relativ flexibles Gefäß ergibt.
Die Verwendung eines doppelwandigen Aufbaues in Verbindung mit dem oben beschriebenen zargenartigen Verschlußmechanismus im perdpheren Randbereich ist auch noch besonders vorteil- : haft, wenn hierbei die Schnappverschlußausführungen, wie sie : in den Fig,4a oder 4b gezeigt sind, Anwendung finden. Die , ! in jeder der Fig. 4a und 4b gezeigten Ausführungsformen einer j
Abdicht-Ringnut sind im wesentlichen kombinierbar mit vergleichbaren Ausführungsformen, die in den Hohlraum (23)
(24) in dem Beispiel von Fig. 4a oder in den Hohlraum von Fig.4b eingedrückt werden können. Da der Aufbau eines derartigen Verschlußmechanismus einerseits starr genug ist, um die einzelnen !Heile zusammenpressen zu können, andererseits aber auch eine leichte Verschiebbarkeit der äußeren und inneren Wandungen des Doppelwandungsaufbaues und der damit verbundenen dünnen Materialschichten gegeben ist, läßt sich insbesondere . auch für dieses Ausführungsbeispiel ein ausgezeichneter Verschluß und eine gute Abdichtung erzielen.
.../12
309886/1003.
Die Fig, 5a und 5b zeigen Behälterarten, für welche der doppelwandige Aufbau besonders nützlich und vorteilhaft ist. Der Behälter ist hierbei sehr schematisch im Längsquerschnitt wiedergegeben, wobei er sich aus dem eigentlichen Behälterkörper (25), einem Deckel (26) und der Randabdichtung (27) als Verschlußmechanismus zusammensetzte
Sowohl der Deckel (26), als auch der Behälterkörper (25) und der Verschlußmechanismus (27) bestehen aus doppeIwandigem Material. Das gesamte Gefäß läßt sich an dem Handgriff (28) tragen. Da die Verwendung von doppelwandigem Polymerkunststoff eine größere Nachgiebigkeit für die derart zusammengesetzte Wandung bedingt, indem jede einzelne Schicht der Wandung in ihrer Dicke geringer gehalten werden kann und damit ein Biegen erleichtert wird, ist es auch auf einfache Weise möglich, den doppelwandigen Behälter gemäß Fig. 5a,wie in Fig. 5b angedeutet, zusammenzudrücken, so daß er raumsparend gespeichert und in dieser kompremierten Form auch verschickt oder anderweitig transportiert werden kann.
Die in Fig. 5a angedeutete Ausführungsform eines Gefäßes ist geschaffen worden, um eine möglichst große Wärmeisolation in und für das Gefäß vorzugeben, was durch die Verwendung des doppelwandigen Kunststoffpolymers wesentlich gefördert wird. Die vorteilhaft gute Wärmeisolation ist jedoch auch bei den Ausführungsformen, die in den Eig. la und 3a gezeigt sind, gegeben, und es handelt sich hierbei um einen allgemeinen Gesichtspunkt der Erfindung.
.../13
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Die FIg. 6a und 6b zeigen schematisiert die Ausformtechnik, wie sie zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gefäße benutzt wird, ■
Ein flach zusammenlegbarer Schlauch (T) eines erhitzten Kunst-j
stoffpolyiaerf ilmes wird beispielsweise aus einer Extrudervorrichtung über eine kreisförmige oder elliptische Düse und Ausformöffnung (D) ausgebracht, um nachfolgend mittels sich gegenüberstehender Luftdüsen (35) in die dargestellte flache doppelwandige Form gebracht zu werden, wobei das nach unten ziehende Schlauchmaterial durch geeignete Kraftbeaufschlagung über die in Richtung der Pfeile (A3) beweglichen Klemmstangen (36) oder auch mittels einer anderen Verfahrensweise, die sich etwa der Schwerkraft des extrudierten Materiales bedient, entlang der Hohlform (29) der Formmatrize nach unten gezogen wird. Die beiden Hälften (3O und 31) der Formmatrize werden dann geschlossen, wofür im gezeigten Ausführung beispiel die Hälfte (31) in Richtung des Pfeiles (A) auf die Formhälfte (30) zubewegt wird und Preßluft über die Leitung(32) zugeführt sowie die Luft innerhalb der Hohlform (29) über die Leitung (33) ausgebracht wird. Damit findet im Ausführungsbeispiel sowohl die Vakuum- als auch die Blasausformung in Kombination Anwendung, wobei es sich bei dieser Verfahrensweise um eine besonders schnelle und effektive Methode handelt, die einen wirksamen Kontayikt der inneren Oberfläche der Hohlform (29) mit dem auszuformenden Material sicherstellt.
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Der Ausformvorgang kann durch die mechanische Wirkung des Formansatzes (37) der Hälfte (31) unterstützt werden, wobei jedoch dieser Ansatz nicht als Stempelform dient·
Wenn jedoch in Abhängigkeit von den Eigenschaften und der Dicke des verwendeten zu verformenden Materials ausschließlich die Blasverformung oder eine reine Vakuumverformung Anwendung finden "soll, dann ist das mit der vorliegenden Vorrichtung selbstverständlich gleichfalls möglich. Bei der
vorteilhaften Verwendung des doppelschichtigen polymeren
Ausgangmaterials ist es auch nützlich, eine Injektionskanüle als Druckluftquelle in Anwendung zu bringen, die beispielsweise hin- und herführbar in Richtung des Pfeiles (A2) innerhalb der Formhälfte (30), wie bei dem Bezugszeichen 34 gezeigt, angeordnet ist und über die zusätzlich oder hilfsweise Luft zwischen die beiden Schichten des Kunststoffes
/ein
eingebracht werden kann, die dann Aneinander^,haften der
beiden Schichten während des Ausformvorganges verhindert.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, diese sind vielmehr in beliebiger Weise modifizierbar.
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Claims (5)

Ansprüche
1.J Gefäß ,aus polymerem Kunststoffmaterial ο. dgl., dadurch gekennzeichnet , daß es in seinem Aufbau wenigstens teilweise doppelwandig ausgeführt ist, wobei es eine gute Wärmeisolation und biegsame !Nachgiebigkeit ermöglichend aus dünnen voneinander getrenntliegenden, aber in sich geschlossen aneinandergrenzenden, zu einer Einheit verbundenen Schichten aus Polymermaterial besteht.
2. Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Behälterkörper (1, 8, 14, 25) und einem auf die Öffnung des Behälters aufpaßbaren Deckel (2, 10, 26) o. dgl. Abdeckung besteht, wobei der Behälterkörper und/oder der Deckel doppelwandig ausgebildet sind.
3. Gefäß nach Anspruch-2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Behälter als auch der Deckel (15) doppelwandig sind.
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4. Gefäß nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umfangswandung des Behälters (1, 8, 14) mit
einem,aufrecht stehenden Rand (4, y, 16) bzw. der
umi'angskante in eine rimgnut (3, 11, 17) eines im
wesentlichen eben ausgeführten Deckels (2, 10, 15)
bündig eingreift.
5. Verfahren zur .Herstellung von ü-efäßen aus Polymerkunst- j stoifmaterial, gekennzeichnet durch die jixtrudierung
eines erhitzten Polymerkunststoffmaterials in Form eines dünnen Filmes, die nachfolgende Ausbildung des ü'ilmes
zu einer Doppelschxchtanordnung mit in sich geschlossen aneinandergrenzenden Schichten, durch die Vorbeibewegung der uoppelschichtanordnung an bzw. über einer
Hohlform und das Schließen des Formhohlraumes sowie
durch die Anlegung eines unterschiedlichen Druckes mit
unterschiedlichen Kräften an die Doppelsuhichtanordnung, um diese nierdurch in Übereinstimmung mit der üohlform
zu bringen, so daß ein ausgeformter Seil mit dünnen voneitnder getrennten, aber geschlossen aneiniandergrenzenaen ,Vandungs schicht en, die rund um den Ho hl formumfang integral miteinander eine .einheit bilden, entster
BAD ORiQINAL - 1? -
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Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß während der Ausformung ein icoropreiaiertes (las zwischen die ochi eilten, ihre Trennung voneinander sicherstellend, eingegeben wird.
Gefäß nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der obere, mit der üingnut des Deckels in Eingriff brxngbare Abschnitx der Gefäßwandung schräg nach außen abgewinkelt ist, und daß die inneren seitlichen Wandungen der .Ringnut gegen die Umfangskaxite des Gefäßes einen Spanndruck vorgebend senkrecht verlaufen.
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DE19732338765 1972-07-28 1973-07-27 Gefaesse aus polymeren kunststoffen und verfahren zur herstellung derartiger plastikgegenstaende Pending DE2338765A1 (de)

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JPS4986173A (de) 1974-08-17
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